一体化生物氧化脱氨气装置的制造方法
【专利说明】
[0001]本实用新型涉及一种一体化生物氧化脱氨气装置，其可以用于资源与环境技术领域、节能减排领域的含氨气体的治理，具体而言，可用于处理工业或农业生产过程中产生的含氨气体，亦可改善城市雾霾水平，适用场合包括畜禽养殖、污水处理、好氧堆肥、粪污处理、石油化工、印染皮革、有机原料加工等。
【背景技术】
[0002]大气的氨气防控对于构建区域大气污染联防联控技术体系具有重要作用，其中在北京，针对大气中氨排放的分析与控制，已成为首都蓝天专项行动的重点任务之一。针对氨气末端排放，排放到大气中的氨气控制技术我国还没有实际生产的应用案例，氨气绝对排放量相关的规范性法律法规或标准也未出台。
[0003]从国内外目前的研究来看，氨气治理的方法基本上是采用物理、化学和生物手段，或者这几种方法的组合。物理法有活性炭吸附、分子筛吸附法，该方法将氨气通过由活性炭或分子筛组成的滤层，进行吸附，但该方法只能将氨气暂时吸附，未能有效处理，存在二次污染问题，且需要配合化学法进行处理。化学法有酸液吸收法，处理成本高，一般采用过量酸液进行吸收，因此吸收后的废液存在二次污染。
[0004]生物法可以有效克服物理法和化学法可能出现的二次污染问题。目前生物法采用的，微生物挂膜填料多为火山岩颗粒、陶粒、树皮、干草、椰壳等天然生物质填料，其使用寿命期短、传质性能无法完全满足工业需求，其填料寿命直接影响生物法脱氨设备的寿命及运行费用，而且填料的粒径小、易掉落，对承托层有很高的要求，这些均给生物脱氨法的推广应用带来不便。
【发明内容】
[0005]为克服现有技术运行成本高、处理不稳定、设备寿命短以及造成危险化学品二次污染的缺陷，本实用新型提供一种一体化生物氧化脱氨气装置。不仅能有效克服系统气体过流压降大所导致的系统引风能耗大、填料性能不足的缺点，而且运行成本低，运行稳定，安全易操作，设备寿命长，能方便的实现生物氧化脱氨气设备的一体化、成套化撬装。
[0006]根据本实用新型的一个实施例，一种一体化生物氧化脱氨气装置，包括:第一生物氧化反应室，用以进行氨气生物氧化反应；以及填料承托层，设置在该第一生物氧化反应室内中部，该填料承托层之上设有微生物挂膜填料，其中该微生物挂膜填料是由高分子聚合物材料制成的透水且透气的成型模块，其模块的形状和尺寸与该第一生物氧化反应室的中部容纳空间相适配，在该微生物挂膜填料内容纳有微生物活性污泥。
[0007]其中该微生物挂膜填料的成型模块是由多个高分子聚合物材料层叠加制成，该成型模块在三维空间内外形成多个相互连通的微小腔孔，该微生物挂膜填料自身具有结构强度。
[0008]其中该微生物挂膜填料的比表面积大于400m2/m3，承载力大于自身重力10倍，能够根据尺寸需求在长、宽、高三个维度上进行自由切割和组装。
[0009]其中该微生物挂膜填料的成型模块呈立方体形。
[0010]该一体化生物氧化脱氨气装置还包括:雾化喷淋装置，设置在该第一生物氧化反应室内上部，使用蠕动栗或污泥栗将含有该微生物活性污泥的喷淋循环液栗入该雾化喷淋装置进行喷淋挂膜，其喷出的喷淋循环液向下进入该微生物挂膜填料中形成生物膜，继而又一部分喷淋循环液落在该第一生物氧化反应室内的下部，再通过由该蠕动栗或该污泥栗组成的循环装置输送至该雾化喷淋装置；进气口，设置在该生物氧化反应室侧壁上并位于该填料承托层下方，待处理气体经由该进气口进入该第一生物氧化反应室内部；以及气体分布器，设置在该填料承托层下方，该待处理气体通过该气体分布器均匀布气，并向上穿过该微生物挂膜填料，在该微生物挂膜填料中与该喷淋循环液逆流接触。
[0011]该一体化生物氧化脱氨气装置还包括出气口，设置在该第一生物氧化反应室上方，通过该微生物挂膜填料后的气体经由该出气口流出该第一生物氧化反应室。
[0012]该一体化生物氧化脱氨气装置还包括:第二生物氧化反应室，其设置在该第一生物氧化反应室附近，并具有与该第一生物氧化反应室相同的结构。
[0013]该一体化生物氧化脱氨气装置还包括排气口，设置在第二生物氧化反应室的顶部，在该排气口中设有负压排气装置，在该负压排气装置之下设有旋流板。
[0014]该一体化生物氧化脱氨气装置还包括气室，设置在该第一生物氧化反应室与第二生物氧化反应室之间，其中该气室与该第一生物氧化反应室和该第二生物氧化反应室连通；以及支架，设置在该第一生物氧化反应室、该第二生物氧化反应室及该气室下方用于支撑。
[0015]采用高分子聚合物和PVC等材料制成的高比表面积的生物亲和性填料，确保了气液充分接触；通过调整风量、微生物生长PH、湿度、气体停留时间、填料层高度、循环液成分来优化设计参数，降低了填料层压降、提高了氨气去除率、实现了一体化装置结构和处理过程。将含氨气体通入反应装置中，循环液通过水栗从填料上方喷淋下来，采用气液逆流的方式使含氨气体通过生物填料，通过优势降解微生物的氧化作用实现氨气的转化脱除，处理后的气体通过负压排气装置排放，排放气体中的水分通过旋流板分离而留在反应室内。
[0016]高分子聚合物材料制成的微生物挂膜填料成型模块透水且透气性能良好，挂膜效果比传统的天然生物质填料有很大改善，对填料承托层的要求得以降低，彻底解决了填料易掉落及其引起的后续问题，可使本装置的使用年限达15年以上。本装置对氨的处理效率可达80%以上。
【附图说明】
[0017]图1为本实用新型中的一体化生物氧化脱氨气装置结构示意图；
[0018]图2为微生物挂膜填料成型模块的立体示意图。
[0019]其中的附图标记说明如下:
[0020]1、进气口 ；2、排气口 ；3、雾化喷淋装置；4、微生物挂膜填料；5、第一生物氧化反应室；6、填料承托层；7、喷淋循环液；8、出气口 ；9、旋流板；10、负压排气装置；11、气室；12、气体分布器；13、支架；14、第二生物氧化反应室；40、高分子聚合物材料层。
【具体实施方式】
[0021]下面结合附图和实施例对本实用新型的装置和方法以及运行方式进行详细描述。
[0022]如图1所示，为本实用新型中的一体化生物氧化脱氨气装置结构示意图。
[0023]根据本实用新型的一个实施例，一体化生物氧化脱氨气装置包括:第一生物氧化反应室5，用以进行氨气生物氧化反应；以及填料承托层6，可具有杆状结构并设置在该第一生物氧化反应室5内中部，该填料承托层6之上设有微生物挂膜填料4，该微生物挂膜填料4是由高分子聚合物材料制成的透水且透气的成型模块，其模块的形状和尺寸与该第一生物氧化反应室5的中部容纳空间相适配，在该微生物挂膜填料4内容纳有微生物活性污泥。
[0024]如图2所示，该微生物挂膜填料4的成型模块是由多个高分子聚合物材料层40叠加制成，该成型模块在三维空间内外形成多个相互连通的微小腔孔，该微生物挂膜填料4自身具有结构强度。该微生物挂膜填料4的比表面积大于400m2/m3，承载力大于自身重力10倍。该成型模块可以适应不同尺寸的设计，能够根据尺寸需求在长、宽、高三个维度上进行自由切割和组装。
[0025]该微生物挂膜填料4在反应室内的填料区内可填充整个填料区(根据填料区尺寸和模数可设置两层或三层微生物挂膜填料4，图1中有相应表示)。
[0026]其中该微生物挂膜填料4的成型模块可以呈立方体形，也可以是与生物氧化反应室的形状相适配的其他任意三维形状。
[0027]该一体化生物氧化脱氨气装置还包括:雾化喷淋装置3，设置在该第一生物氧化反应室5内上部，使用蠕动栗或污泥栗将含有该微生物活性污泥的喷淋循环液7栗入该雾化喷淋装置3进行喷淋挂膜，其喷出的喷淋循环液7向下进入该微生物挂膜填料4中形成生物膜，继而又一部分喷淋循环液7落在该第一生物氧化反应室5内的下部，再通过由该蠕动栗或该污泥栗组成的循环装置输送至该雾化喷淋装置3 ;进气口 1，设置在该生物氧化反应室5侧壁上并位于该填料承托层6下方，待处理气体经由该进气口 1进入该第一生物氧化反应室5内部；以及气体分布器12，设置在该填料承托层6下方，该待处理气体通过该气体分布器12均匀布气，并向上穿过该微生物挂膜填料4，在该微生物挂膜填料4中与该喷淋循环液7形成逆流接触。
[0028]该一体化生物氧化脱氨气装置还包括出气口 8，设置在该第一生物氧化反应室5上方，通过该微生物挂膜填料4后的气体经由该出气口 8流出该第一生物氧化反应室5。
[0029]该一体化生物氧化脱氨气装置还包括第二生物氧化反应室14，其设置在该第一生物氧化反应室5附近，除了将出气口 8换成排气口 2之外，该第二生物氧化反应室14具有与该第一生物氧化反应室5基本相同的结构和功能。S卩，第二生物氧化反应室14同样设置有进气